[发明专利]一种确定管线钢DWTT减薄试样试验温度的方法

说明书

本发明公开了一种确定管线钢DWTT减薄试样试验温度的方法，属于力学性能测试领域。本发明的方法，包括以下：1)取X70或X80管线钢，得到不同温度下的剪切面积百分数；拟合，得到SA％‑T，得到FATT_85％；2)减薄试样，得到一系列壁厚的试样，得到相应壁厚下温度与剪切面积百分数的对应值；将数据分别进行拟合，得到一系列试样的SA％‑T拟合曲线；根据SA％‑T拟合曲线，得到不同试样的FATT_85％；3)将1)和2)中任意两个试样的壁厚和FATT_85％求差，得到壁厚减薄量和温度降低量，将两个量进行回归，得到拟合曲线；4)进行试样测试时，根据试样壁厚减薄量和3)的曲线获取相应的温度降低量。

技术领域

本发明属于材料力学性能测试技术领域，具体涉及一种确定管线钢DWTT减薄试样试验温度的方法。

背景技术

DWTT试验被用于测定钢管抗裂纹扩展的能力，是石油天然气输送钢管一项重要的试验。DWTT试验已经发展了成熟的试验标准，对试验方法、试验条件、断口评定都作了规定。目前钢管行业常用的试验标准方法主要有：美国石油学会的《管线落锤撕裂试验推荐作法》(API RP 5L3)、美国材料试验协会的《铁素体钢落锤撕裂标准试验方法》(ASTM E436)、中国国家标准《铁素体钢落锤撕裂试验方法》(GB/T8363—2007)以及《输送钢管落锤撕裂试验方法》(SY/T 6476—2017)。

在工业实践应用中，随着管线钢强度等级、韧性水平的提高以及钢管壁厚的增加，开展DWTT试验时需要试验机的冲击能力也逐渐升高。受设备冲击能力限制，DWTT试验面临试样需要减薄的问题。

但上述标准仅对早期管线钢进行了研究，规定了DWTT试样壁厚减薄到19mm时的试验温度降低值。随着管线钢领域的技术进步，X70/X80管线钢的显微组织转变为针状铁素体型组织，DWTT试样减薄至19mm后进行试验时，表面金属切削较多，试样不能代表全截面试样的真实状态，实际试验温度应降低的数值与上述标准规定值有较大的变化。如果仍执行上述标准时，试验结果剪切面积数值高于全壁厚试样，对厚壁钢管的试验结果有较大影响，试验结果高估了钢管的实际性能，因此试验结果经常偏危险。

发明内容

本发明的目的在于克服X70/X80管线钢的显微组织为针状铁素体型组织，当切削较多时，试样不能代表全截面试样的真实状态，对厚壁钢管的试验结果有较大影响的缺点，解决试验方法高估厚壁钢管实际性能的问题，提供一种确定管线钢DWTT减薄试样试验温度的方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种确定管线钢DWTT减薄试样试验温度的方法，包括以下步骤：

1)取X70管线钢或X80管线钢作为试样，在预设温度范围内，取若干个温度点进行DWTT试验，得到不同温度下的剪切面积百分数；

将上述数据进行拟合，得到SA％-T拟合曲线；

根据SA％-T拟合曲线，得到FATT_85％；

2)将所述试样进行减薄，得到一系列壁厚的试样；

取步骤2)得到试样进行DWTT试验，试验条件与步骤1)的相同，得到相应壁厚下温度与剪切面积百分数的对应值；

将上述数据分别进行拟合，得到一系列试样的SA％-T拟合曲线；

根据SA％-T拟合曲线，得到不同试样的FATT_85％；

3)将步骤1)和步骤2)中任意两个试样的壁厚和FATT_85％求差，得到壁厚减薄量和温度降低量；重复上述求差操作直至任意两个试样均参与求差；

将壁厚减薄量和温度降低量进行回归，得到壁厚减薄量与温度降低量的拟合曲线；